O que é uma turbina eólica do eixo vertical?

Normalmente construído com apenas duas ou três lâminas, uma turbina eólica do eixo vertical (VAWT) é um tipo de turbina eólica na qual o eixo principal do rotor funciona verticalmente e não horizontalmente. Embora existam diferentes estilos desses tipos de turbinas, uma versão parece muito com um parorcedor. Seu movimento, por outro lado, é semelhante a uma moeda girando em sua borda.

Quando a maioria das pessoas ouve a frase “turbina eólica”, elas visualizam uma turbina eólica do eixo horizontal (HAWT). Um Hawt se parece muito com uma hélice de avião. A razão pela qual as pessoas associam de perto um Hawt ao conceito de turbina eólica é simplesmente porque a turbina eólica do eixo vertical não é tão comum quanto sua contraparte horizontal. De fato, os VAWTs geralmente não são usados ​​para fins comerciais e raramente estão conectados a grades de energia elétrica.

É claro, apesar de suas diferenças na aparência e seus modos de operação distintos, tanto o VAWT quanto o Hawt geram eletricidade, convertendo a energia do vento emtorque usando um eixo rotativo. Ou seja, o vento gira as lâminas da turbina eólica ao redor do rotor da turbina. Esse rotor, por sua vez, está conectado ao eixo principal da turbina, e esse eixo principal alimenta um gerador, que gera a eletricidade.

Existem alguns benefícios inerentes ao design da turbina eólica do eixo vertical. O gerador e a caixa de engrenagens da turbina podem ser colocados perto do nível do solo, facilitando a manutenção e diminuindo os custos de construção iniciais. Eles também não precisam enfrentar o vento como os falcões, o que aumenta sua capacidade de aproveitar a energia do vento e, assim, aumenta sua confiabilidade geral. Os fabricantes também argumentam que o VAWT é menos barulhento do que seu contraparte Hawt.

A desvantagem primária associada à turbina eólica do eixo vertical, no entanto, é que sua eficiência é reduzida porque as velocidades do vento são mais baixas ao solo. Este tipo de turbina é generallY não é capaz de produzir tanta eletricidade quanto o design do Hawt. Os VAWTS também não se auto-iniciam, o que é um obstáculo à conectividade da grade de força. Por esses motivos, a turbina eólica do eixo vertical é frequentemente selecionada para instalação quando o custo ou a confiabilidade é a preocupação primordial. Quando a produção e a eficiência total são as considerações mais importantes, a turbina eólica do eixo horizontal é normalmente usada.

A pesquisa está sendo realizada no VAWTS, em um esforço para aumentar sua produção de energia e minimizar seu ruído mecânico e aerodinâmico. Os engenheiros esperam melhorar esse tipo de turbina eólica para que ele possa eventualmente ser amplamente utilizado em paisagens urbanas, onde o espaço para instalações do parque eólico é limitado.

Dos muitos tipos de design de turbinas eólicas do eixo vertical, os dois mais comumente construídos são as turbinas Savonious e Darrieus. Um engenheiro finlandês chamado Sigurd J. Savonius inventou a turbina simples e drag do tipo arrasto em 1922, e o engenheiro francês Georges Jean Marie Darrieus inventouSua turbina mais prática e do tipo elevador em 1927. Outros tipos de design de turbinas eólicas do eixo vertical incluem o turby, a revolução quiet-revolução, a aerotortia, o Giromill e a cicloturbina.

Cálculos detalhados sobre a aerodinâmica do rotor da turbina eólica do eixo vertical estão disponíveis online.